馬廣鵬
(中國農村技術開發(fā)中心,北京 100045)
當前我國畜牧業(yè)的發(fā)展面臨著動物重大動物疫病的嚴峻挑戰(zhàn),同時各種重大人畜共患病的流行不僅危害畜牧業(yè)發(fā)展,對我國的人民健康和社會穩(wěn)定也造成了一定影響。本文就近年來我國動物疫病的流行現(xiàn)狀進行了綜合分析,為其有效防制提供參考。
1.1 重大動物疫病流行對養(yǎng)殖業(yè)及潛在的公共衛(wèi)生威脅逐漸增加 禽流感是危害養(yǎng)禽業(yè)和人類健康的重要傳染病,目前禽流感病者(AIV)的宿主已由傳統(tǒng)的雞過渡到儲存宿主水禽[1-2]和野鳥[3],豬、鼠、兔、虎等感染AIV的新宿主不斷發(fā)現(xiàn)。2003年~2005年間,全球爆發(fā)高致病性禽流感疫情,至今已導致564人感染,330人死亡[4]。在全球尚處于高致病性AIV(HP-AIV)的持續(xù)威脅下,2009年4月起源于墨西哥、由人流感病毒、AIV和豬流感病毒發(fā)生三源重組的甲型H1N1流感病毒又開始在全球蔓延,迄今已遍及214個國家或地區(qū),至少導致17798人死亡,感染人數幾乎無法統(tǒng)計,引起了新一輪全球公共衛(wèi)生恐慌。
同時,我國動物疫病流行造成的經濟損失巨大,流感、豬瘟、豬鏈球菌、高致病性豬繁殖與呼吸綜合征(HP-PRRS)、豬圓環(huán)病毒病、豬偽狂犬病、牛結核、新城疫等重大動物傳染病的流行,嚴重阻礙了我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,據不完全統(tǒng)計,每年因傳染病引起動物死亡造成的直接經濟損失達400億元,間接經濟損失達1000億元[5]。
1.2 新發(fā)與重現(xiàn)的動物源性人獸共患病是人類健康的長期威脅 據WHO資料,全球每年死于各類傳染病的人數(約1500萬人)達到總死亡人數的三分之一。Jones系統(tǒng)分析了1940年~2004年間發(fā)生的335個新發(fā)傳染病事件,發(fā)現(xiàn)60.3%為人獸共患傳染病,其中71.8%屬于動物源性[6]。近年來,由于人類活動的增加、氣候的變化、貿易的頻繁等因素,造成一些曾經得到較好控制的人獸共患傳染病,如結核病、布氏桿菌病等又死灰復燃。我國是世界上22個結核病高負擔國家之一,結核病患者數量居世界第二位。最近幾年,在我國所有法定報告?zhèn)魅静≈?,結核病的發(fā)病數一直位居第一,每年新增病例達130萬人,因結核病死亡15萬人之多[7],形勢相當嚴峻。與結核病類似,布氏桿菌病曾經在我國得到有效的控制,1991年我國布氏桿菌病暴發(fā)點為零。但2007年全國布氏桿菌病新發(fā)病例數是2001年的7.35倍,達到21300例,2008年更是達到了驚人的30002例,呈急劇上升的趨勢。布氏桿菌病在人與人之間的傳播非常困難,人的布氏桿菌病主要是由動物傳播而來,所以,從人布氏桿菌病的流行情況反映出我國動物布氏桿菌病的流行形勢相當嚴峻。這些新發(fā)與再現(xiàn)人獸共患病的不斷發(fā)生與流行,對我國動物疫病防控提出了新的要求。
1.3 病原的變異使動物疫病流行日趨復雜、給防控帶來新挑戰(zhàn) 動物傳染病的控制,特別是病毒性傳染病主要依靠疫苗免疫防制,這一措施盡管在防止疫病暴發(fā)流行和控制疫情上起到了重要作用。但一些疫病病原變異較快,病原毒力增強,使原有的疫苗不能有效的交叉保護,從而出現(xiàn)新的疫情,如2006年出現(xiàn)的HP-PRRS[8]等。豬瘟和新城疫雖然通過疫苗免疫得到有效的控制,不再有大規(guī)模爆發(fā),但仍然在全國各地呈散發(fā)性流行,臨床表現(xiàn)日趨復雜,經常出現(xiàn)一種所謂的“免疫失敗”現(xiàn)象,有的表現(xiàn)為溫和型感染、有的表現(xiàn)為隱性帶毒感染等等。這些現(xiàn)象的出現(xiàn),給疫病控制帶來了新的挑戰(zhàn)。
1.4 耐藥病原的問題已成為公共衛(wèi)生和食品安全的關注點 面對疫病流行的復雜局面,許多養(yǎng)殖企業(yè)往往過多的依賴于獸藥,濫用獸藥往往導致耐藥病原的大量出現(xiàn)和傳播。這不僅造成動物疾病防控屢屢失敗,病原耐藥性產生不僅增加了養(yǎng)殖業(yè)的生產成本,而且大量增加用藥量導致了動物源食品中藥物的殘留,形成耐藥性-加大用藥量-增加殘留-加快耐藥性產生的惡性循環(huán),從而增加了動物疫病的藥物控制難度、影響?zhàn)B殖業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,危及食品安全和人類健康。同時產生的耐藥基因也可通過各種方式轉移給其他病原菌,造成更大的威脅。2011年在德國發(fā)生大腸桿菌疫情[8],其病原攜帶有各種抗生素的抗性基因,抗生素對這種細菌幾乎不起作用,因此導致了嚴重的危害。WHO、FAO、OIE、CAC等國際組織已高度關注動物源病原耐藥性對食品安全和人類健康的潛在危害,而我國已成為動物源病原菌耐藥性比較嚴重的國家之一。
我國高度重視動物疫病防控技術研究,“十一五”期間大幅度增加科研投入。重大動物疫病的防控研究一直是農業(yè)領域的研究重點,政府各部門通過相關科技計劃,包括973計劃、863計劃、科技攻關計劃、科技支撐計劃以及國家自然科學基金對重大動物疫病的研究均給予了較大投入,僅以國家科技支撐計劃為例,“十一五”期間啟動實施了“禽流感等重大動物疫病綜合防控技術研究”重大項目、“高致病性豬繁殖與呼吸綜合征防控技術研究”、“重大動物源性人獸共患病防控技術研究與應用”、“動物疫苗關鍵生產技術研究與開發(fā)”、“新型動物藥劑研制與應用”、“中獸藥現(xiàn)代化技術研究與開發(fā)”等一系列重點項目,累計投入3.4億,在投入強度上比“十五”增加一倍。在國家相關科技計劃支持下,在高致病性禽流感、口蹄疫、豬瘟、豬繁殖與呼吸綜合征等重大動物疫病的病原學、病原遺傳變異與分子進化、診斷與監(jiān)測技術以及疫苗研制與開發(fā)等基礎研究與應用防制技術方面開展了大量的研究,并取得了顯著成績和一系列成果[9-19],具備了很好的科研基礎和技術儲備。
2.1 重大動物疫病的研究 在重大動物疫病病原的流行病學、遺傳變異與分子進化規(guī)律、病原微生物功能基因組學等方面取得了突破性的成果,如HP-PRRSV的遺傳演化規(guī)律與毒力形成機制、HP-AIV的遺傳進化規(guī)律與感染宿主等,初步建立了動物疫病監(jiān)控全國性網絡和預警預報系統(tǒng),及時掌握了禽流感、口蹄疫等一系列重大動物疫病的流行特點和規(guī)律,為疫苗等防控產品的有效生產和政府及時調整防控策略提供了重要的理論指導。
2.2 重大動物疫病疫苗的開發(fā) 在禽流感、口蹄疫等重大動物傳染病的常規(guī)防控產品的研發(fā)方面,取得了重大進展。為了應對和控制疫情,根據流行病學監(jiān)測結果,研制、開發(fā)出系列產品,促進了技術升級換代和企業(yè)的核心競爭力,先后研制出重組禽流感新城疫二聯(lián)活疫苗、重組AIV滅活疫苗、口蹄疫三價滅活疫苗、HP-PRRS滅活疫苗與活疫苗、豬圓環(huán)病毒滅活苗、副豬嗜血桿菌滅活疫苗、豬傳染性胸膜肺炎三價滅活疫苗、豬乙型腦炎弱毒疫苗、雞新城疫-傳染性支氣管炎-禽流感三聯(lián)滅活疫苗等,多種已獲國家新獸藥證書。不僅填補了國內空白,而且在我國動物疫病的防控中有效遏制了疫病的流行,顯著提高了我國動物疫病科技產品的國際競爭力和影響力,所生產的疫苗已在全國推廣使用953.58億頭份,并出口亞洲和非洲,新增產值133.8億元,新增利潤49.5億元,出口創(chuàng)匯25.6萬美元。
2.3 動物疫病診斷試劑的研發(fā) 各種動物疫病診斷試劑盒的研發(fā),提高了我國重大動物疫病的診斷與監(jiān)測能力。建立了60余種常見疫病診斷方法與檢測試劑盒,包括禽流感病毒H5亞型乳膠凝集試劑盒、口蹄疫抗體液相阻斷ELISA檢測試劑盒、免疫動物與野毒感染鑒別診斷試劑盒、豬呼吸系統(tǒng)多病原混合感染鑒別診斷試劑盒等,解決了疫苗免疫與感染的檢測技術難題。其中許多產品已經獲得了新獸藥證書并實現(xiàn)產業(yè)化,這些診斷試劑盒的成功研制,在一定程度上緩解了我國動物疫病診斷試劑產品缺乏的局面,為我國動物疫病流行病學調查、疫苗免疫效果評價、出入境檢驗檢疫、綜合防控提供了重要的產品支撐。
2.4 基因工程新型疫苗的研制 在動物疫病防控高技術產品的研發(fā)方面,研制了仔豬大腸桿菌K88/K99二價基因工程疫苗、偽狂犬病病毒雙基因缺失疫苗、豬口蹄疫O型合成肽疫苗、H5亞型禽流感重組雞痘病毒載體疫苗、喉氣管炎雞痘活載體疫苗、禽流感和新城疫重組二聯(lián)活疫苗等基因工程疫苗產品,顯著提升了我國的科技水平,支撐了疫苗產業(yè)的技術進步和發(fā)展。
2.5 藥物制劑的研發(fā) 在疫病治療用化學藥物與制劑研究上,針對我國畜禽養(yǎng)殖疾病防治的迫切需求,利用現(xiàn)代發(fā)酵工程、生物合成和半合成技術、及各種提取、分離技術和基因表達調控技術等,開展治療與預防畜禽重大疾病的獸用抗生素原料藥、化學合成藥、中獸藥的研制,并通過對獸藥新制劑、新劑型的研究,研制出一批安全高效、經濟實用的新型獸藥和獸用新制劑。同時,建立獸藥藥效學評價動物模型和藥效學評價標準,提升了獸藥研發(fā)和產業(yè)化水平。
2.6 重大疫病的綜合防制 集成我國重大動物疫病在疫苗、診斷試劑、消毒藥物等防控方面的科技成果,開展了重大動物疫病綜合防控技術集成與示范研究。在全國不同地區(qū)建立了禽流感與新城疫、口蹄疫、豬瘟與偽狂犬等綜合防控示范基地,培訓了大量基層技術人員,解決了我國規(guī)模化養(yǎng)殖場動物疫病診斷、疫苗免疫、綜合防制、飼養(yǎng)管理等多項關鍵技術問題,摸索并建立了適合于我國規(guī)模化養(yǎng)殖場動物疫病預警預報系統(tǒng)和綜合防治模式,提出了動物疫病的綜合防制技術規(guī)范,在多數示范基地成功實施了疫病的凈化,產生了明顯的經濟效益。通過集成與示范探索了我國重大動物疫病的控制消滅有效途徑與方法,成果開始向全國輻射,為開展一些重大疫病的根除凈化措施奠定了產品、技術、人才儲備。
傳統(tǒng)疫病新表現(xiàn)、病原自然變異、耐藥性病原和新發(fā)疫病病原不斷出現(xiàn)、多種疫病同時并發(fā),使動物疫病越來越復雜,我國的動物疫病防控“任重而道遠”。目前的動物疫病控制技術已遠遠不能滿足畜牧業(yè)集約化、規(guī)模化發(fā)展和人們對畜禽產品質量以及公共衛(wèi)生的要求。獸醫(yī)科技的發(fā)展,將牢牢把握保障養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展為己任、以保障動物源性食品安全和杜絕動物源性人獸共患病向人類傳播為最高要求,呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。
3.1 加強流行病學與生態(tài)學研究,提高疫情預測能力病原流行病學與生態(tài)學研究是掌握疾病流行動態(tài),科學制定防控政策,研制可靠防控產品的前提。一直以來,由于資金投入的不足,動物疫病的研究主要集中在動物疫病防控的常規(guī)診斷技術和疫苗開發(fā)等領域,這對于遏制動物傳染病的流行,促進畜牧業(yè)發(fā)展和保護人類健康方面發(fā)揮了重要作用。然而,這些控制研究都是應急性的,已凸顯不能應對當今復雜的動物疫病流行局面。所以,目前流行的動物傳染病不但沒有減少,甚至被撲滅或不流行的傳染病也開始流行起來,很多在動物中流行的傳染病過渡到人,對人的健康構成巨大威脅。同時,原來一些非常有效的傳染病控制技術,在當今復雜的疫病形勢下,變得難以奏效。闡明當前動物疫病的流行規(guī)律,病原在不同宿主、不同地域、不同時間的流行分布狀況,病原遺傳變異規(guī)律、跨種感染規(guī)律,建立準確可靠的動物疫病預警預報系統(tǒng),對我國動物疫病的防控具有重要的意義,也是今后流行病學研究重點。同時結合地球遙感與衛(wèi)星跟蹤定位技術、信息處理技術、空間技術等相關學科的理論與技術不斷應用于動物疫病發(fā)生的流行病學、生態(tài)學與動物疫情的研究,將大大加強疫病流行和新的疫病預測能力。
3.2 現(xiàn)代生物學與“組學”技術的集成與應用提升了診斷試劑及藥物的研發(fā)能力 生命科學已進入后基因組時代,人類基因組以及豬、牛、羊、雞等主要家養(yǎng)動物基因組計劃的完成,各種病原高通量測序的開展,使生命科學的研究從整個基因組及其蛋白質產物的結構、功能、機理的深度去了解生命活動的全貌。借助這些基礎科學的發(fā)展和進步,解析病原微生物的基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組等,發(fā)現(xiàn)新的功能基因和代謝網絡,結合X光衍射、核磁共振、冷凍電子顯微鏡等技術解析生物大分子結構,發(fā)現(xiàn)疫病的發(fā)生與流行機制、免疫機制,開發(fā)新的疾病診斷標記、藥物設計靶標、疫苗設計思路、疾病控制策略,動物疫病的研究將隨之出現(xiàn)革命性的變化和進步。
3.3 高效、安全、綠色的防控產品研制與開發(fā)是動物疫病防控科技發(fā)展的核心 控制與消滅動物疫病是動物疫病防控科技發(fā)展的最終目標,而高效、安全,綠色的防控產品的研發(fā)與產業(yè)化是其核心內容與重要手段。在國家各級科技計劃的支持下,我國在動物疫苗與診斷試劑的研究成果豐富。今后,繼續(xù)發(fā)展快速診斷、鑒別診斷、高通量診斷技術,研制更加安全、高效、廣譜、廉價、使用方便、對動物友好的新型疫苗和生物治療制劑是發(fā)展的重點方向[20]。同時應當加快獸藥篩選與開發(fā)平臺的建設,開發(fā)廣譜、高效、無殘留、具有自主知識產權的抗病毒、抗細菌、抗寄生蟲新型藥物,搶占國際前沿。
3.4 病原混合感染與免疫抑制研究將成為新的熱點 目前,多種病毒混合感染、病毒與細菌混合感染、病毒與支原體混合感染、病毒與細菌及支原體混合感染等現(xiàn)象十分常見,這給單一疫病防控模式提出了挑戰(zhàn)。有些病原感染后導致感染動物發(fā)生免疫抑制,進而導致混合感染和繼發(fā)感染的發(fā)生,使疫情加重,死亡率升高。免疫抑制性病原感染后還可能導致其它疫苗的免疫失敗,繼發(fā)感染的病原形成持續(xù)性感染。使疫病長期在畜群中存在,難以根除。不僅給畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經濟損失,也給疫病的防控增加了難度。因此,研究畜禽生產中多病原混合感染的流行病學,分析各類病原在混合感染中的地位和作用以及病原間的協(xié)同致病性,建立免疫抑制與免疫失敗的評價技術,開發(fā)多重病原感染的控制技術,將是動物疫病控制理論與技術研究的新戰(zhàn)略。
3.5 動物源性食品安全技術將“關口前移”,催生出新的食品安全控制理論 伴隨病原微生物污染、藥物殘留、添加劑殘留、危禁藥物使用等動物源性食品安全問題備受重視,將有一批高通量、快速敏感的檢測新技術出現(xiàn)。但目前在動物源性食品安全技術的研究與開發(fā)方面,主要是側重于事后的檢測手段研究,這是一種治標的手段和方法,治理成本非常巨大。隨著對動物源性食品安全的進一步認識,人們的研究視線將前移到防止不安全因素形成的階段,隨之將產生新的動物源性食品安全控制理論和技術。
經過幾十年的努力,我國在動物疫病防控方面取得了長足的進步,開發(fā)出一些如豬瘟弱毒疫苗、偽狂犬基因缺失標記疫苗、禽流感滅活疫苗等具有國際競爭力的產品。通過大量推廣使用后,使我國的豬瘟、偽狂犬病的發(fā)病率顯著下降,部分養(yǎng)殖企業(yè)已經開始實施這些疫病的凈化工作并取得了較好的成效?!笆晃濉逼陂g,開展了多種疫病的綜合防控技術集成與示范,對豬瘟、偽狂犬病等疫病已經初步建立了一套行之有效的綜合控制技術評價體系。未來,將在更大范圍內開展規(guī)?;B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖區(qū)域的凈化技術與根除技術示范,為將來實施這些疫病的根除計劃提供可操作的技術方案和模式,最終達到在我國凈化和消滅這些疫病。
綜上所述,由于重大動物疫病呈現(xiàn)出復雜多變、跨國流行等特點,為我國動物疫病防控提出了更高的要求,同時我國的疫病防控也存在著亟待解決的問題,因此,必須對我國現(xiàn)有的防控產品及技術進行集成,積極開展病原生態(tài)學、分子流行病學、免疫與發(fā)病分子機理、病原體基因組學和蛋白質組學等方面研究,建立完整的疫病流行病學數據庫;研發(fā)重大動物疫病新型疫苗產品及診斷試劑,形成我國重大動物疫病科學研究、技術集成、產品開發(fā)、防控措施于一體的系統(tǒng)工程,全面提高我國動物疫病防控能力與水平,確保我國養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展和人民生命財產安全。
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